ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение излучения в среде из "Основы радиационного и сложного теплообмена " Дело обстоит гораздо слоЖ1нее, когда излучение распространяется в материальной среде. С точки зрения электронной теории взаимодействие излучения и вещества заключается в воздействии электромагнитной волны на электрические заряды, входящие в состав атомов вещества. Это воздействие сводится к возбуждению колебаний электронов в такт с колебаниями проходящей через среду электромагнитной волны, в результате чего возбужденные колебания зарядов приводят к испусканию вторич нт.ьх электромагнитных волн. Для отдельного изолированного атома излучение вторичных волн той же частоты, что и падающая волна, описывается косинусоидальной диаграммой испускания по различным направлениям [Л. 15]. Вторичные волны, испускаемые соседними атомами, оказываются когерентными и интерферируют друг с другом. В результате такой интерференции излучение среды в стороны почти полностью нивелируется, а взаимная интерференция иер-вичной и вторичных волн, приводит к возникновению результирующей волны, которая распростраияется в первоначальном направлении, но с фазовой скоростью, мень-щей, чем скорость излучения в вакууме. Таким образом, следствием взаимодействия излучения е атомами и молекулами вещества является прежде всего уменьшение скорости распространения излучения в реальной среде по сравнению с вакуумом. Если при этом скорость распространения излучения в среде. меняется с частотой, то будет происходить так называемая дисперсия электромагнитных волн в данной среде. [c.32] Возникновение вторичных электромагнитных волн в веществе приводит также к процессу рассеяния излучения материальной средой. При этом если молекулы среды равномерно распределены по объему, а расстояние между молекулами намного меньше длины волны, то излучение вторичных волн по различным направлениям должно полностью исчезать. Однако если среда является оптически неоднородной, то полного исчезновения вторичных волн вследствие их взаимной интерференции не происходит и возникает процесс рассеяния электромагнитной энергии проходящей волны по различным направлениям. Причины возникновения оптической неоднородности среды могут быть различными. В абсолютно чистой среде оптические неоднородности могут возникать за счет флюктуаций плотности вещества. В мутных средах (коллоидные растворы, суспензии, эмульсии и пр.) оптическая неоднородность нарушается за счет присутствия частиц с отличающимися оптическими свойствами. [c.33] Легко видеть, что при а - О величина п стремится к значению / ле, получаемому длт диатермической среды. [c.35] Поскольку скорость электромагнитных волн в вакууме известна, то, зная величину п , по (1-45) нетрудно определить искомую скорость распространения излучения в данной среде. [c.36] Экспоненциальная форма зависимости (1-52) была экспериментально установлена и теоретически обоснована П. Бугером в 1729 г. [Л. 18] и носит название закона Бугера. [c.38] Выражение (1-47) позволяет также определить количество энергии, которое рассеивает элементарный объем среды. Однако, каким образом рассеянная средой энергия распределяется по различным направлениям (в общем случае и по частотам), остается неизвестным. Для оценки количественного распределения рассеивае мой электромалнитной энергии вводятся дополнительные оптические параметры (функция рассеяния и индикатриса рассеяния). Рассмотрим их физическую сущность. [c.38] Вернуться к основной статье